跨學科項目化學習的實踐與思考

［摘 要］跨學科項目化學習不單是各學科知識的交叉運用，而且要遵循思維發展的規律，實現學科內以及學科間的思維關聯，指向具有結構化的學習目標。在基于數學的跨學科學習項目“水蜜桃箱的制作”中，讓學生在真實情境下運用多門學科知識解決一系列結構化問題，加強學科間的聯系，更新教學方式，從而實現深度學習。

［關鍵詞］項目化學習；跨學科；學科融合；結構化

［中圖分類號］ G623.5［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1007-9068（2023）35-0047-04

“跨學科項目化學習”作為2022年數學課程改革的重要內容，自提出以來受到一線教師們的廣泛關注與實踐。《義務教育數學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）中明確提出：“設立跨學科主題學習活動，加強學科間相互關聯，帶動課程綜合化實施，強化實踐性要求。”由此可以看出，跨學科項目化學習不僅能優化課程內容結構，豐富教學方式，而且能加強數學與其他學科之間的關聯，提高學生解決問題的綜合能力。

跨學科項目化學習作為數學“綜合與實踐”領域主要的學習手段，以數學核心知識為主脈，引導學生將書本上的知識運用到生活實際層面，溝通融合其他學科知識。跨學科項目化的實施過程不僅是各科知識簡單的交叉運用，還要遵循思維發展的規律，實現學科內以及學科間的思維關聯，進而指向結構化的學習目標。據筆者統計，“跨學科”一詞在《課程標準》中出現了29次，可見其在新課程改革中的重要性。那么作為一線教師，我們該如何更好地落實跨學科項目化學習呢？筆者結合“水蜜桃箱的制作”這一案例，談談自己的做法和思考。

一、結合當地特色，提供一個真實情境

跨學科項目化學習是以真實問題驅動學生展開一系列思考。傳統的課程形態更注重知識的理論性，要求學生運用書本上的知識解決作業本上的問題，知識的傳授形式較為被動，不利于學生自主學習。跨學科的項目化學習突破傳統線性的教學模式，以一個真實的情境激發學生自主思考。如此一來，單一學科不再是教學模式的核心，取而代之的是生活中一個個真實且具體的問題。一個個真實問題關聯著各學科之間的知識和內涵，解決這樣的現實問題更能讓學生體會到數學知識的價值。

水蜜桃作為長興縣和平鎮遠近聞名的特色水果，對當地的市場經濟和農業文化的推動有著至關重要的作用。“水蜜桃箱的制作”以“和平鎮作為水蜜桃之鄉，怎樣設計一款既方便長途運輸又能宣傳家鄉水蜜桃的桃箱呢？”為驅動問題，讓學生置身于真實的社會問題情境中。這個問題的解決需要用到其他學科的知識：在調查統計市場水蜜桃規格時化身市場調研員；在描述水蜜桃箱的設計理念時化身宣傳演說家；在設計水蜜桃箱的標志時化身產品設計師等。這一項目在引導學生關注當地文化的同時，促進數學、語文、科學、美術各學科的交流與融合，實現學科目標和素養目標的雙向落實。

二、展現項目關聯，多維落實學科素養

在跨學科項目化學習中，“跨出去”是該學習手段的重要特征。只有跨出去了，才能突破原有學科的壁界，與其他學科在知識以及學習形式上發生滲透和交融，產生解決問題的新思路，形成更全面更系統的課程理念，從而真正提高學生解決問題的綜合能力。

在驅動問題的引領下，水蜜桃箱的制作分為三個子任務。任務一，收集水蜜桃相關的市場數據、分析整理市場需求。在此任務中，引導學生從數學的角度去整理、分析、對比大量數據，學會在龐大且復雜的數據中提取自己想要的信息。任務二，根據需求設計水蜜桃箱，展示并優化。這是一次數學、美術和語文的融合教育：設計時為了使水蜜桃箱更美觀，用美術的眼光；展示時為了讓觀眾更加信服，借助語文的藝術。任務三，設計水蜜桃箱標志并制作水蜜桃箱。除了考慮水蜜桃箱的幾何結構和美觀性，科學的嚴謹性也是必不可少的，這樣設計出來的水蜜桃箱才能真正投入使用。在制作水蜜桃箱任務的驅動下，學生綜合運用各學科知識，自然而然地實現了學科融合。

整個“水蜜桃箱的制作”跨學科項目化學習地圖，包括項目任務設計、學習結果指向（如圖1）。

1.任務過程展示

（1）收集市場數據，分析市場需求（負責人：數學老師）

【項目目標】了解市場上水蜜桃的一般尺寸，確定水蜜桃箱容積的大小，增強學生的空間觀念和幾何直觀；了解市面上常見水蜜桃箱的形狀、大小、容積以及顧客的喜好，利用各種不同的統計圖分析并呈現結果，提高數據意識，體驗不同統計圖的作用。

【任務】①了解水蜜桃的尺寸和水蜜桃箱的尺寸。請學生調查并測量水蜜桃成熟以后一般有多大、一個水蜜桃放在箱子里占多大的空間，為確定水蜜桃箱的大小和形狀提供精準的數據。

②統計并分析顧客對水蜜桃箱的喜好。本環節以社會問卷調查的形式展開，學生以小組為單位，隨機選取不同的人群進行問卷調查，最終將所得數據進行匯總、整理，分析顧客的喜好。

【設計意圖】水蜜桃屬于不規則物體，在三維空間中的容積不僅僅是自身的體積，還包括其所占空間內長、寬、高所觸及的最遠距離。通過測量水蜜桃大小培養學生的空間觀念和極限思想。讓學生通過開展真實的數據收集活動，體會在生活中用數學解決問題的感覺，培養收集、整理、分析數據的能力以及應用統計圖的能力。

（2）根據需求設計水蜜桃箱并優化改進（負責人：美術老師、語文老師、數學老師）

【項目目標】通過制作水蜜桃箱，加深學生對立體圖形基本特征的認識，同時增強學生對容積知識的運用能力；在水蜜桃箱尺寸的設計上進一步培養學生的度量能力和對常見量的估計、估算能力；在制作圓柱形水蜜桃箱的過程中培養學生用圓規畫圖的技能，讓學生弄清楚圓柱側面展開圖中各部分之間的關系；在設計圖的展示中培養學生的表達能力，使其體會數學語言的藝術性。

【任務】①把你想要設計的水蜜桃箱畫出來并說明設計意圖。學生的作品如圖2所示

②展示“一代”設計圖：水蜜桃箱設計圖以匯報的形式展開，讓設計者用課件展示自己的畫作和設計意圖，時長為8分鐘。

③優化、改進生成“二代”設計圖：水蜜桃箱設計者在表述完自己的想法后，場下的同學和老師從驅動大問題出發發表意見，設計者根據合理的意見修改自己的設計。

【設計意圖】語言是一個人思維的外在體現。水蜜桃箱的制作需要一份周密、詳細的活動流程安排，流暢清晰的表達背后是數學分析中嚴密的邏輯思維。在水蜜桃箱設計意圖的呈現中，學生經歷了代數思考、圖形思考、推理思考等一系列思維碰撞，通過個性化表達將思維火花再次點燃、將內隱的思考外顯化，提升了思維的深度。

（3）設計水蜜桃箱標志并制作水蜜桃箱（負責人：科學老師、數學老師）

【項目目標】通過制作水蜜桃箱，促使學生在圖形與幾何領域中運用展開與折疊、棱長之和、圖形的變換等知識；通過標志的設計，提高學生的幾何設計能力和對藝術美學的把控能力；通過計算水蜜桃箱的成本，培養學生數的運算能力和對“元、角、分”的應用能力。

【任務】①構思水蜜桃箱平面展開圖。調查得知，市面上的水蜜桃箱所用材料基本上是紙板，這是因為紙板是環保材料且易折疊。紙板從平板到立體圖形需要折疊，所以需要先構思水蜜桃箱的平面展開圖。

②設計水蜜桃箱標志。標志的設計要注重數學幾何之美，更要具備宣傳推廣的作用。部分學生作品如圖3所示。

③制作水蜜桃箱。經過前期一系列子項目的推進，學生在水蜜桃箱制作理論的層面上已經累積了大量的知識經驗。水蜜桃箱的制作既是對前期產品構思的檢驗，又是一次動手能力的提升。

【設計意圖】此項目任務目的在于充分調動學生各學科的素養。在水蜜桃箱平面圖的構思上，發揮數學的空間想象力和科學學科的實驗探究精神；在標志的設計上，利用數學圖形的特征和美術美學元素動手實踐；在水蜜桃箱的制作上，展現數學幾何之美、美術色彩藝術之美、科學嚴謹結構之美，實現學科大融合。

2.項目評價展示

跨學科項目化學習溝通融合多門學科，在知識內容上具有綜合性，在學習方式上具有多樣性，因此我們不能再以單一的指標作為學生學習成果的評價標準。跨學科項目化學習的評價是多元、開放的。其一，體現在評價的維度不是單一的。在形成驅動問題的過程中，可以從不同學科的核心素養去評價，還可以從項目實施過程中學生所展現出來的態度、情感等人文素養去評價。其二，體現在對項目成果同時采用過程性評價和終結性評價，不以最后的成果作為唯一的衡量標準，動態跟進學生的每一步。其三，體現在評價的主體多樣性。評價的主體可以是老師、同學、家長、社會、自己。

（1）過程性評價

過程性評價分為自評、小組評和專家評價。同時通過個人水蜜桃箱設計展示互評的方式交流、評價階段性成果，完成過程性評價（見表1）。

（2）終結性評價

各科教師根據各學科不同的核心素養和項目特點，選取了六個維度的指標作為終結性成果評價的標準（見表2）。同時，以當地資深果農對項目成果的評價作為項目化成果檢驗的參照，體現了跨學科項目化學習在社會實踐中的價值與意義。

三、回顧項目特色，反思項目實施策略

“水蜜桃箱的制作”跨學科項目化學習從當地真實社會問題驅動，以數學學科為主導，溝通科學、語文、美術等學科，實現學科間融合，既落實了學科核心素養，又關注到學生的人文素養。

1.跨學科項目化學習促進學生深度學習

該項目在開展的過程中，以落實學科核心素養為主要目的：前期的數據收集、整理分析以及用各類統計圖直觀有效地表示數據，極為有效地提升了學生的數據分析觀念；中后期在水蜜桃箱和標志的設計與制作上，層層遞進地設置思維階梯，不斷發展學生的空間觀念和幾何直觀。在項目實施過程中，驅動學生以核心大問題為導向完成項目，活動任務環環相扣，整體考量大任務下的結構化子任務群，引導學生進行深層次的思考，形成嚴密清晰的邏輯思維。

2.跨學科項目化學習實現學科間融合學習

跨學科項目化學習的學習目標不單指向一門學科，還涉及其他學科，具有復雜性和綜合性。在“水蜜桃箱的制作”項目活動中，我們從數學學科跨出去，借助其他學科的力量多維設計結構化任務鏈。在水蜜桃箱的美化上激發美術學科的藝術細胞；在水蜜桃箱設計的表達上發揮語文學科的口語能力；在水蜜桃箱的整個制作過程中秉持科學學科嚴謹的探究精神。從多學科的視角進行高位設計，打破學科間的壁壘，改變傳統學習模式，真正實現學科大融合。

3.跨學科項目化學習提高教師綜合素養

跨學科項目化學習對學生來說是一次全新的體驗，對教師而言也是一次挑戰。“水蜜桃箱的制作”這一跨學科項目融合了數學、語文、科學、美術等學科，項目任務設計復雜，具有極強的綜合性。教師在設計項目時除了要站在本學科的角度，還要站在其他學科的視角上整體架構項目的推進路徑。這要求教師具有更豐富、更全面的專業知識，極大地促進了教師教學能力的提升。

綜上，“水蜜桃箱的制作”跨學科項目化學習能讓學生在真實情境下運用多門學科知識解決一系列結構化問題，加強了學科間的關聯，更新了教學方式，是一次學科融合的深度學習。如何更好地落實小學數學跨學科項目化學習，值得廣大教師進一步實踐探索。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 中華人民共和國教育部.義務教育數學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2] 沈俊杰.結構化視域下小學數學項目式學習的實踐研究[J].小學數學教育，2023（Z1）：23-25.